Patent KR-0127904-B1 (KR)
Inventor: SUGA MITSUHIRO
IPC: H01Q1/10
Filed: 1989-05-02
Granted: 1998-04-10
Abstract: [기술분야] 
     본발명은 안테나의 자동신축용 장치에 관한 것이며, 특히, 무클러치(cluthless) 방식으로 비교적 간단하고 소형으로 구성되고, 안테나를 유연하게 자동신축시키며, 와이어를 보호하고, 저렴한 원가로 제조되며,내구성이 우수하고, 비정상상태에서 신축조작용 모터가 타지 않게하는 안테나의 자동신축용 장치에 관한 것이다 
     [배경기술] 
     자동차 또는 다른 차량에 장작된 안테나를 자동적으로 신축조작할 수있게 하는 것은 운전실과 같은 차량의 내부로부터 원격지의 안테나를 신축시키기 위한 것이며, 그것은 매우 유용하고 현재까지 널리 사용되어 왔다. 그러나, 안테나를 자동 신축 조작하는데에는, 구동력을 모터로부터 차단하기 위해 안테나가 완전히 신축될때에 클러치 기능을 수행하는 것이 일반적으로 허용된 관례이다. 현재까지, 그러한 클러치 기구는 안테나 신축 와이어의 권선을 위해 구동되거나 조작 와이어를 구동하는 기어와 같은 회전 부재의 일부분내에 이용되었다. 
     클러치는 소정의 값보다 큰 회전 저항(부하)이 그러한 부분에 발생될 때에 작동된다. 클러치 수단을 이용하지 않은 시스템에 미합중국 특허 제 4,153,825 호 및 JP-AS 제 57-28962호에 공개되었다. 미합중국 특허 제 4,153,825호의 시스템에서는 코일 스프링이 장착된 작동 부재가 지지링을 사용하여 대향 위치된 모터에 의해 구동되는 워엄축상에 장착되고, 모터를 전진방향 또는 역진 방향으로 구동하기 위해 회로내에 제공된 스위치는 안테나가 완전히 신장되었을 때나 수축되었을 때 등과 같이 과부하가 발생할때에 작동 부재에 의해 꺼진다. 상세히 설명하면, 워엄과 워엄에 고정된 작동부재는 코일 스프링에 의해 가압되어, 안테나가 신축될때에 워엄 휠의 뒤에 있는 부재이 하중에 의해 축방향으로 이동되지 않는다. 안테나가 완전히 신장되거나 수축되었을 때에는 워엄 휠의 뒤에서의 작동이 정지되고 과부하가 발생된다. 모터가 계속 회전되면, 코일 스프링의 가압력을 초과하는 추력은 워엄을 가압시켜 작동 부재가 가압되고(한 작동 부재는 전진 회전시 작동부재의 사이에 삽입된코일 스프링쪽으로 가압되고, 다른 작동 부재는 역진 회전시 코일 스프링쪽으로 가압됨), 그럼으로써 스위치가 꺼져 모터를 정지시킨다. 
     JP-AS 제 57-28962호에 기술된 시스템에서는 안테나를 신축시키는 와이어 이송 기구를 구동하는 모터를 전진 방향으로 회전시키기 위해 전력을 공급하는 통로와 모터를 역진방향으로 회전시키는 전력을 공급하는 통로를 제공하기 위한 한쌍의 회로 차단기가 구비되어있다. 
     안테나가 완전히 신장되거나 수축되었을 때는 막대한 전류가 회로 차단기를 통해 전력 공급 통로내로 흘러서 전력 공급 통로가 개방되고 모터가 정지된다. 이러한 회로 차단기들은 상호결합되어 한 회로 차단기의 접점이 개방될 때에 다른 회로차단기의 리셋 버튼이 작동된다. 그러한 작동을 실현시키기 위해서, 두 개의 회로 차단기 케이스는 상기 공보의 제2도와 같이 단일 구조물로서 결합되어 있고, 케이스내에 과전류가 흐를 때에 열변형되는 차단기 피스(piece)의 사이에 미끄럼 운동 가능한 리셋 버튼이 제공되어 있으며, 각각이 구동력 공급 통로의 접점 또는 단자가 차단기 케이스상에 제공되어 안테나가 완전히 신장되거나 수축될 때에 작동이 반복된다. 상기 종래의 시스템에서, 클러치 기구는 상당히 큰 클러치 힘을 필요로 하며, 클러치 기구는 드럼의 직경과 거의 같은 크기의 직경을 갖는다. 따라서, 그러한 큰 클러치 힘을 얻기 위해서, 드럼축내에 대응되는 큰 스프링이 장착되어야만 한다. 따라서,드럼부가 축방향으로 상당히 커지고 기구 전체도 커진다. 또한, 클러치 작동이 반복 된 후에 또는 조잡한 국부 조건하에서 클러치힘이 약화되므로 정상 작동을 유지시키는 것이 어렵다. 또한, 상기 미합중국 특허에 공개된 상기 종래의 시스템에서, 전화 작동, 즉, 스위치 조작력은 크고 견고한 구조물을 필요로 하는 최종 출력부에서 얻어진다. 즉, 안테나의 신축 조작은 결국 소정의 값보다 큰 출력을 요구한다. 또한, 최종 출력부에서 클러치 작동을 전환하기 위해서는 클러치 작동용 부재는 크고 강해야만 한다. 예를 들어 상기 일반적 클러치에서 최종 출력 부재인 드럼 또는 기어와 같은 회전 부재는 직경이 커서 합성수지로 제조된 와이어에 손상 또는 변형을 주지 않는다. 최종 출력 회전 부재에 제공된 클러치기구는 최종 출력에 대응하는 제동 작용을 할 수있어야만 한다. 또한, 사용된 스프링은 큰 탄성력을 가져야만 하므로 스프링이 커진다. 상기 미합중국 특허의 시스템에서, 회전 휠을 구동시키기 위해서 워엄은 상당히 큰 출력을 발휘해야 하고, 지지링 등을 경유하여 워엄축을 위해 제공된 작동 부재와 코일스프링은 강도가 매우 큰 특수한 재료로 제조되어야만 하고 크기도 커진다. 즉, 코일 스프링은 최종 출력에 대응하고 따라서 매우 강해야만 하는 휠이 뒤에 있는 부재를 위해 신축력에 의해 야기된 추력의 발생을 효과적으로 억제한다. 작동 부재는 강한 코일 스프링을 이용하여 조립되었고, 크기가 크며 강하다. 모터 자체는 항상 코일 스프링의 하중을 받으며 최종 출력부상에 직접 작용하므로 큰 출력을 발생시켜야만 한다. 또한, 모터 자체는 항상 코일 스프링의 하중을 받으며 최종 출력부상에 직접 작용하므로 큰 출력을 발생시켜야만 한다. 또한, 모터축은 과부하 동안에 움직이고 정류자에 악영향을 미치는 진동을 발생시킨다. 과부하는 워엄상에도 직접 작용되고 톱니는 충분히 큰 강도를 가져야만 한다. JP-AS 제57-28962호의 시스템에서는 작동은 기계적이 아니라 전기적으로 제어되고, 회로 차단기인 이동 가능한 접촉스프링은 과전류 흐를 때 역진 스프링의 작용을 극복하기 위해 변형된다. 
     안테나가 완전히 신장되거나 수축된 후에 회로가 회로 차단기에 의해 개방되기 전에 시간 지연이 항상 발생되고, 이 순간에 과도한 힘이 기구에 주어진다. 따라서, 워엄축과 기어축 및 와이어 이송용 기구는 모터에 의해 구동되며, 매우 큰 강도를 가져야만 한다. 또한, 구동력 공급 통로내에 제공된 제 1 및 제 2회로 차단기는 상호 결합되며 미끄럼 운동이 가능한 리셋버튼을 가진 장치가 이 회로 차단기내에 제공되어, 한 회로 차단기가 리셋될 때 다른 회로 차단기는 개방된다. 따라서, 기구는 복잡하고 비싸지며, 통상적 작동중에도 열을 발생한다. 안테나의 자동신축조작장치가 차량상에 장착되면, 안테나소자의 굽힘이나 리밋 스위치 기구의 오작동이나 차량 장착 동력원(밧데리)의 불충분한 충전으로 인한 압력 강하 또는 환경 변화 등에 기인한 비정상 상태가 발생한다. 그러한 상태를 해결하기 위해 특별한 보호(퓨즈 등)를 제공해야 한다. 비정상 지시 신호가 전자 회로내이 감지기로부터 수신되거나, 전류가 소정의 통전 시간보다 긴 시간동안 흐를때에 동력원을 2차적으로 차단하는 타이머 회로를 제공하는 것이 필요하거나, 자동 리셋형 또는 수동 리셋형의 특정 바이메탈을 이용한 차단 회로를 제공하는 것이 필요하다. 
     [ 발명의 공개] 
     위와 같은 배경 기술에서 기술된 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 다음과 같은 장치를 제공한다. 안테나 소자를 신축시키는 와이어 또는 로프의 이동을 위한 드럼 또는 기어 등과 같은 회전 부재는 모터로 구동되는 워엄 또는 워엄 휠에 의해 회전되는 안테나의 자동신축용 장치에 있어서, 워엄 휠은 단일 구조물로 형성된 소직경 기어 유닛을 가지며 회전 부재의 기어와 결합되는 중간 기어 유닛으로서 형성되는데, 상기 중간 기어 유닛은 지지축에 대해 스위치 작동 유닛을 갖는 기어 유닛 지지 프레임과 함께 움직이도록 허용되고, 역진 스프링을 이용한 리밋 스위치는 모터에 동력을 공급하여 전진 방향 또는 반대 방향으로 회전시키는 동력 공급 회로내에 제공되고, 탄성 아암 부재는 상기 리밋 스위치상에 배치되며, 상기 기어 지지 프레임의 스위치 작동 유닛에 의해 작동된다. 안테나의 자동신축용 장치에서, 각각의 리밋 스위치의 역전 스프링은 바이메탈로 구성되고, 제어 탄성 피스는 상기 리밋 스위치의 탄성 아암 부재를 따라 움직이며, 리밋(limit)부재는 상기 역진 스프링의 개방시의 작동 범위를 제한하는 제어탄성 피스를 위해 형서된 제어부의 사이에 이동 가능하게 제공된다. 안테나의 자동신축용 장치에서,강체인 제어 작동 피스가 리밋 스위치의 역진 스프링을 작동시키거나 비작동시키는 탄성 아암부재를 위해 제공되고,리밋 부재는 상기 역진 스프링의 개방시의 작동범위를 제한하는 제어 작동 피스를 위해 형성된 제어부의 사이에 이동 가능하게 제공되고, 상기 제어 작동 피스에는 제어 작동 피스의 운동에 마찰 저항을 주는 탄성 가압 피스가 제공된다. 드럼 또는 기어 등과 같은 회전 부재는 모터에 의해 구동되는 워엄에 의해 회전되어 중간 기어 유닛을 경유하여 안테나 소자를 신축시키는 와이어 또는 로프를 공급 또는 인장시키는데, 중간 기어 유닛은 단일 구조물로 함께 형성된 워엄 휠과 소형 기어를 가짐으로써 안테나 소자가 신축된다. 중간 기어 유닛상에는 스위치 작동 유닛을 가진 기어 프레임이 형성되며, 중간 기어 유닛은 지지축을 따라 미끄럼 운동이 가능하다. 통상적 구동 상태하에서는 워엄이 회전되고 워엄 휠이 지지축을 따르는 추력중의 하나를 수용하는 중간 기어 유닛을 경유하여 회전되고, 중간 기어 유닛의 스위치 작동 유닛은 전진 또는 역진의 동력 공급 회로내의 역진 시스템의리밋 스위치를 위한 탄성 아암 부재와 접촉된다. 안테나 소자가 완전히 신장되거나 수축되면, 회전 부재가 정지된다. 이 경우에, 워엄은 계속 회전되고 중간 기어 유닛의 추력은 증가된다. 다음에는 스위치 작동 유닛은 리밋 스위치의 역진 이동 접점을 작동시키기 위해 탄성 아암 부재를 작동시킴으로서 접점이 개방되고 모터가 정지된다. 안테나가 완전 신축되면 모터는 즉각 정지된다. 중간 기어 유닛의 추력은 중간 기어 유닛의 작은 기어를 경유하여 회전 부재를 회전시킨다. 구동 토오크는 기어비에 의해 대단히 감소되고, 스위치 작동 유닛은 최종 출력(외이어 공급 또는 당김을 위한 토오크)에 비해 작은 토오크로 발생된 추력으로 작동된다. 예로서, 리밋 스위치의 탄성 아암 부재의 작동력이 3kg 으로 설정될 때, 중간 기어 유닛이 정상적 구동 상태하에서 3kg 보다 작은 추력으로 작동되면, 스위치 작동 유닛은 당시에 탄성 아암부재의 접촉부에서 받고 있는 힘만큼의 추력을 얻는다. 안테나가 완전 신축된 후에 회전 부재가 정지될 때, 중간 기어 유닛의 추력은 즉시 증가되고, 스위치 작동 유닛은 3kg 보다 큰 추력을 얻어서 탄성 아암 부재를 작동시킨다. 따라서, 역진 운동 접점이 개방되어 비접촉 상태로 됨으로서 모터가 즉시 정지된다. 더구나, 탄성 아암 부재의 뒤에 있는 제어 탄성 피스는 리밋스위치의 탄성 아암부재를 위해 배치되고, 제어 부재는 역진 가능한 이동 접점이 개방 될 때에 작동 범위를 제한하기 위한 제어 탄성피스의 제어부의 사이에서 미끄럼 운동이 가능하게 제공된다. 한 탄성 아암부재에 대향되는 측면의 스위치 작동 유닛(이 작동 상태하에서는, 다른 탄성 아암부재에 대향되는 측면의 스위치 작동 유닛은 철수됨)에 의해 작동되는 역진 가능한 이동 접점을 개방 할 때, 제어 부재는 작동된 측면의 제어 탄성 피스에 의해 작동되며, 역진 가능한 이동 접점 개방의 작동 범위는 제한된다. 모터가 다른 접점을 통해 동력 공급 회로에 의해 구동 될 때, 상기 제한된 상태하에서 꺼진 상태로 유지된 역진 가능한 이동 가능 접점은 다른 측면의 제어 탄성 피스가 다른 스위치 작동 유닛의 작동에 의해 작동될 때에 제어 부재를 움직이게 한다. 동시에, 꺼져 있던 역진 가능한 이동 접점은리셋되고 상술한 방법으로 다른 역진 가능한 이동 접점의 개방을 위한 작동 범위를 제한한다. 즉, 역진 가능한 이동 접점의 개방을 위한 작동 범위는 탄성 아암 부재가 스위치 작동 유닛의 작동에 의해 작동되어 더 이상 스위치 작동 유닛의 작동을 계속하지 않을 때에 역진 가능한 이동 접점은 리밋 부재의 기능에 의해 리셋되는 관계를 가진다. 따라서, 다른 측면이 작동될때에 접점이 다시 켜지고 모터용 전력 공급 회로는 달리 역진되어 상호관계를 설정한다. 스위치 작동 유닛은 안테나가 완전히 신장되거나 수축될 때, 즉, 신축 구동 시스템에 과부하가 걸릴 때에 탄성 아암 부재를 작동시켜 역진 가능 이동 접점이 개방되고 모터가 즉시 정지된다. 더구나, 초기 작동이 없을 때(예로서 모터가 회전하지 않을 때) 또는 차량 장착 전력원의 전압이 너무 낮아서 모터가 탄성 아암 부재를 가압하도록 스위치 작동 유닛을 위해 충분한 출력을 발생하지 않고 역진 가능 이동 접점이 개방되지 않을 때에,접점은 기계적으로 개방되지 않고 모터에 공급된 전력은 꺼지지 않는다. 그러한 경우에, 바이메탈이 역진 가능한 이동 접점을 위해 사용되어 과도 전류가 바이메탈을 통해 흐를 때에 열이 발생한다. 즉, 모터로의 전력 공급을 중단하기 위해 접점은 바이메탈의 굴절 작용을 사용하여 개방된다. 그러한 기계적 작동이 전혀 발생하지 않는 상태하에서,제어 탄성 피스가 역진 가능한 이동 접점의 개방을 위한 작동 범위내에서 리밋 부재를 작동시키지 않아서 역진 가능한 이동 접점이 제한없이 크게 역진된다. 따라서, 전력은 더 이상 공급되지 않고, 역진 가능한 이동 접점은 역진 가능한 이동 접점의 바이메탈의 온도가 낮아졌을 때에도 자체의 힘에 의해 리셋되지 않는다. 그러나, 다른 작동이 적절히 수행되지 않을 때에는 리밋 부재가 이동되고 역진되었던 한 역진 가능한 이동 접점은 작동 한계 범위내에 가압되어 복귀된다. 두 개의 역진 가능한 이동 접점은 자체의 힘에 의해 리셋되지 않는다. 그러나, 리밋 부재가 작동되면, 한 역진 가능한 접촉 피스의 큰 역진력은 다른 역진 가능한 이동 접점을 리셋하게 한다. 따라서, 역진 가능한 이동 접점 중의 하나는 교대로 도체 상태를 설정한다.